cookie/转载

  一个 Web 站点可能会为每一个访问者产生一个唯一的ID, 然后以 Cookie 文件的形式保存在每个用户的机器上。如果使用浏览器访问 Web, 会看到所有保存在硬盘上的 Cookie。在这个文件夹里每一个文件都是一个由“名/值”对组成的文本文件,另外还有一个文件保存有所有对应的 Web 站点的信息。在这里的每个 Cookie 文件都是一个简单而又普通的文本文件。透过文件名, 就可以看到是哪个 Web 站点在机器上放置了Cookie(当然站点信息在文件里也有保存) [2]  

  Cookie是一段不超过4KB的小型文本数据,由一个名称(Name)、一个值(Value)和其它几个用于控制Cookie有效期、安全性、使用范围的可选属性组成。其中 [3]  
  (1)Name/Value:设置Cookie的名称及相对应的值,对于认证Cookie,Value值包括Web服务器所提供的访问令牌 [3]  
  (2)Expires属性:设置Cookie的生存期。有两种存储类型的Cookie:会话性与持久性。Expires属性缺省时,为会话性Cookie,仅保存在客户端内存中,并在用户关闭浏览器时失效;持久性Cookie会保存在用户的硬盘中,直至生存期到或用户直接在网页中单击“注销”等按钮结束会话时才会失效 [3]  
  (3)Path属性:定义了Web站点上可以访问该Cookie的目录 [3]  
  (4)Domain属性:指定了可以访问该 Cookie 的 Web 站点或域。Cookie 机制并未遵循严格的同源策略,允许一个子域可以设置或获取其父域的 Cookie。当需要实现单点登录方案时,Cookie 的上述特性非常有用,然而也增加了 Cookie受攻击的危险,比如攻击者可以借此发动会话定置攻击。因而,浏览器禁止在 Domain 属性中设置.org、.com 等通用顶级域名、以及在国家及地区顶级域下注册的二级域名,以减小攻击发生的范围 [3]  
  (5)Secure属性:指定是否使用HTTPS安全协议发送Cookie。使用HTTPS安全协议,可以保护Cookie在浏览器和Web服务器间的传输过程中不被窃取和篡改。该方法也可用于Web站点的身份鉴别,即在HTTPS的连接建立阶段,浏览器会检查Web网站的SSL证书的有效性。但是基于兼容性的原因(比如有些网站使用自签署的证书)在检测到SSL证书无效时,浏览器并不会立即终止用户的连接请求,而是显示安全风险信息,用户仍可以选择继续访问该站点。由于许多用户缺乏安全意识,因而仍可能连接到Pharming攻击所伪造的网站 [3]  
  (6)HTTPOnly 属性 :用于防止客户端脚本通过document.cookie属性访问Cookie,有助于保护Cookie不被跨站脚本攻击窃取或篡改。但是,HTTPOnly的应用仍存在局限性,一些浏览器可以阻止客户端脚本对Cookie的读操作,但允许写操作;此外大多数浏览器仍允许通过XMLHTTP对象读取HTTP响应中的Set-Cookie头 [3]  
 
 

记录用户访问次数

Java中把Cookie封装成了javax.servlet.http.Cookie类。每个Cookie都是该Cookie类的对象。服务器通过操作Cookie类对象对客户端Cookie进行操作。通过request.getCookie()获取客户端提交的所有Cookie(以Cookie[]数组形式返回),通过response.addCookie(Cookie cookie)向客户端设置Cookie。

Cookie对象使用key-value属性对的形式保存用户状态,一个Cookie对象保存一个属性对,一个request或者response同时使用多个Cookie。因为Cookie类位于包javax.servlet.http.*下面,所以JSP中不需要import该类。

Cookie的不可跨域名性

很多网站都会使用Cookie。例如,Google会向客户端颁发Cookie,Baidu也会向客户端颁发Cookie。那浏览器访问Google会不会也携带上Baidu颁发的Cookie呢?或者Google能不能修改Baidu颁发的Cookie呢?

答案是否定的。Cookie具有不可跨域名性。根据Cookie规范,浏览器访问Google只会携带Google的Cookie,而不会携带Baidu的Cookie。Google也只能操作Google的Cookie,而不能操作Baidu的Cookie。

Cookie在客户端是由浏览器来管理的。浏览器能够保证Google只会操作Google的Cookie而不会操作Baidu的Cookie,从而保证用户的隐私安全。浏览器判断一个网站是否能操作另一个网站Cookie的依据是域名。Google与Baidu的域名不一样,因此Google不能操作Baidu的Cookie。

需要注意的是,虽然网站images.google.com与网站www.google.com同属于Google,但是域名不一样,二者同样不能互相操作彼此的Cookie。

注意:用户登录网站www.google.com之后会发现访问images.google.com时登录信息仍然有效,而普通的Cookie是做不到的。这是因为Google做了特殊处理。本章后面也会对Cookie做类似的处理。

Unicode编码:保存中文

中文与英文字符不同,中文属于Unicode字符,在内存中占4个字符,而英文属于ASCII字符,内存中只占2个字节。Cookie中使用Unicode字符时需要对Unicode字符进行编码,否则会乱码。

提示:Cookie中保存中文只能编码。一般使用UTF-8编码即可。不推荐使用GBK等中文编码,因为浏览器不一定支持,而且JavaScript也不支持GBK编码。

BASE64编码:保存二进制图片

Cookie不仅可以使用ASCII字符与Unicode字符,还可以使用二进制数据。例如在Cookie中使用数字证书,提供安全度。使用二进制数据时也需要进行编码。

注意:本程序仅用于展示Cookie中可以存储二进制内容,并不实用。由于浏览器每次请求服务器都会携带Cookie,因此Cookie内容不宜过多,否则影响速度。Cookie的内容应该少而精。

设置Cookie的所有属性

除了name与value之外,Cookie还具有其他几个常用的属性。每个属性对应一个getter方法与一个setter方法。Cookie类的所有属性如下所示。

String name:该Cookie的名称。Cookie一旦创建,名称便不可更改。 Object value:该Cookie的值。如果值为Unicode字符,需要为字符编码。如果值为二进制数据,则需要使用BASE64编码。 int maxAge:该Cookie失效的时间,单位秒。如果为正数,则该Cookie在>maxAge秒之后失效。如果为负数,该Cookie为临时Cookie,关闭浏览器即失效,浏览器也不会以任何形式保存该Cookie。如果为0,表示删除该Cookie。默认为–1。 boolean secure:该Cookie是否仅被使用安全协议传输。安全协议。安全协议有HTTPS,SSL等,在网络>上传输数据之前先将数据加密。默认为false。 String path:该Cookie的使用路径。如果设置为“/sessionWeb/”,则只有contextPath为“/sessionWeb”的程序可以访问该Cookie。如果设置为“/”,则本域名下contextPath都可以访问该Cookie。注意最后一个字符必须为“/”。 >String domain:可以访问该Cookie的域名。如果设置为“.google.com”,则所有以“google.com”结尾的域名都可以访问该Cookie。注意第一个字符必须为“.”。 String comment:该Cookie的用处说明。浏览器显示Cookie信息的时候显示该说明。 int version:该Cookie使>用的版本号。0表示遵循Netscape的Cookie规范,1表示遵循W3C的RFC 2109规范。

Cookie的有效期

Cookie的maxAge决定着Cookie的有效期,单位为秒(Second)。Cookie中通过getMaxAge()方法与setMaxAge(int maxAge)方法来读写maxAge属性。 如果maxAge属性为正数,则表示该Cookie会在maxAge秒之后自动失效。浏览器会将maxAge为正数的Cookie持久化,即写到对应的Cookie文件中。无论客户关闭了浏览器还是电脑,只要还在maxAge秒之前,登录网站时该Cookie仍然有效。下面代码中的Cookie信息将永远有效。

Cookie cookie = new Cookie("username","helloweenvsfei"); // 新建Cookie
cookie.setMaxAge(Integer.MAX_VALUE); // 设置生命周期为MAX_VALUE
response.addCookie(cookie); // 输出到客户端

如果maxAge为负数,则表示该Cookie仅在本浏览器窗口以及本窗口打开的子窗口内有效,关闭窗口后该Cookie即失效。maxAge为负数的Cookie,为临时性Cookie,不会被持久化,不会被写到Cookie文件中。Cookie信息保存在浏览器内存中,因此关闭浏览器该Cookie就消失了。Cookie默认的maxAge值为–1。

如果maxAge为0,则表示删除该Cookie。Cookie机制没有提供删除Cookie的方法,因此通过设置该Cookie即时失效实现删除Cookie的效果。失效的Cookie会被浏览器从Cookie文件或者内存中删除:

Cookie cookie = new Cookie("username","helloweenvsfei"); // 新建Cookie
cookie.setMaxAge(0); // 设置生命周期为0,不能为负数
response.addCookie(cookie); // 必须执行这一句

response对象提供的Cookie操作方法只有一个添加操作add(Cookie cookie)。要想修改Cookie只能使用一个同名的Cookie来覆盖原来的Cookie,达到修改的目的。删除时只需要把maxAge修改为0即可。

注意:从客户端读取Cookie时,包括maxAge在内的其他属性都是不可读的,也不会被提交。浏览器提交Cookie时只会提交name与value属性。maxAge属性只被浏览器用来判断Cookie是否过期。

Cookie的修改、删除

Cookie并不提供修改、删除操作。如果要修改某个Cookie,只需要新建一个同名的Cookie,添加到response中覆盖原来的Cookie。如果要删除某个Cookie,只需要新建一个同名的Cookie,并将maxAge设置为0,并添加到response中覆盖原来的Cookie。注意是0而不是负数。负数代表其他的意义。读者可以通过上例的程序进行验证,设置不同的属性。

注意:修改、删除Cookie时,新建的Cookie除value、maxAge之外的所有属性,例如name、path、domain等,都要与原Cookie完全一样。否则,浏览器将视为两个不同的Cookie不予覆盖,导致修改、删除失败。

Cookie的域名

Cookie是不可跨域名的。域名www.google.com颁发的Cookie不会被提交到域名www.baidu.com去。这是由Cookie的隐私安全机制决定的。隐私安全机制能够禁止网站非法获取其他网站的Cookie。

正常情况下,同一个一级域名下的两个二级域名如www.helloweenvsfei.com和images.helloweenvsfei.com也不能交互使用Cookie,因为二者的域名并不严格相同。如果想所有helloweenvsfei.com名下的二级域名都可以使用该Cookie,需要设置Cookie的domain参数,例如:

Cookie cookie = new Cookie("time","20080808"); // 新建Cookie
cookie.setDomain(".helloweenvsfei.com"); // 设置域名
cookie.setPath("/"); // 设置路径
cookie.setMaxAge(Integer.MAX_VALUE); // 设置有效期
response.addCookie(cookie); // 输出到客户端

读者可以修改本机C:\WINDOWS\system32\drivers\etc下的hosts文件来配置多个临时域名,然后使用setCookie.jsp程序来设置跨域名Cookie验证domain属性。

注意:domain参数必须以点(".")开始。另外,name相同但domain不同的两个Cookie是两个不同的Cookie。如果想要两个域名完全不同的网站共有Cookie,可以生成两个Cookie,domain属性分别为两个域名,输出到客户端。

Cookie的路径

domain属性决定运行访问Cookie的域名,而path属性决定允许访问Cookie的路径(ContextPath)。例如,如果只允许/sessionWeb/下的程序使用Cookie,可以这么写:

Cookie cookie = new Cookie("time","20080808"); // 新建Cookie
cookie.setPath("/session/"); // 设置路径
response.addCookie(cookie); // 输出到客户端

设置为“/”时允许所有路径使用Cookie。path属性需要使用符号“/”结尾。name相同但domain不同的两个Cookie也是两个不同的Cookie。

注意:页面只能获取它属于的Path的Cookie。例如/session/test/a.jsp不能获取到路径为/session/abc/的Cookie。使用时一定要注意。

  1. domain表示的是cookie所在的域,默认为请求的地址,如网址为www.test.com/test/test.aspx,那么domain默认为www.test.com。而跨域访问,如域A为t1.test.com,域B为t2.test.com,那么在域A生产一个令域A和域B都能访问的cookie就要将该cookie的domain设置为.test.com;如果要在域A生产一个令域A不能访问而域B能访问的cookie就要将该cookie的domain设置为t2.test.com。

  2. path表示cookie所在的目录,默认为/,就是根目录。在同一个服务器上有目录如下:/test/,/test/cd/,/test/dd/,现设一个cookie1的path为/test/,cookie2的path为/test/cd/,那么test下的所有页面都可以访问到cookie1,而/test/和/test/dd/的子页面不能访问cookie2。这是因为cookie能让其path路径下的页面访问。

  3. 浏览器会将domain和path都相同的cookie保存在一个文件里,cookie间用*隔开。

Cookie的安全属性

HTTP协议不仅是无状态的,而且是不安全的。使用HTTP协议的数据不经过任何加密就直接在网络上传播,有被截获的可能。使用HTTP协议传输很机密的内容是一种隐患。如果不希望Cookie在HTTP等非安全协议中传输,可以设置Cookie的secure属性为true。浏览器只会在HTTPS和SSL等安全协议中传输此类Cookie。下面的代码设置secure属性为true:

Cookie cookie = new Cookie("time", "20080808"); // 新建Cookie
cookie.setSecure(true); // 设置安全属性
response.addCookie(cookie); // 输出到客户端

提示:secure属性并不能对Cookie内容加密,因而不能保证绝对的安全性。如果需要高安全性,需要在程序中对Cookie内容加密、解密,以防泄密。

JavaScript操作Cookie

Cookie是保存在浏览器端的,因此浏览器具有操作Cookie的先决条件。浏览器可以使用脚本程序如JavaScript或者VBScript等操作Cookie。这里以JavaScript为例介绍常用的Cookie操作。例如下面的代码会输出本页面所有的Cookie。

<script>document.write(document.cookie);</script>

由于JavaScript能够任意地读写Cookie,有些好事者便想使用JavaScript程序去窥探用户在其他网站的Cookie。不过这是徒劳的,W3C组织早就意识到JavaScript对Cookie的读写所带来的安全隐患并加以防备了,W3C标准的浏览器会阻止JavaScript读写任何不属于自己网站的Cookie。换句话说,A网站的JavaScript程序读写B网站的Cookie不会有任何结果。

案例:永久登录

如果用户是在自己家的电脑上上网,登录时就可以记住他的登录信息,下次访问时不需要再次登录,直接访问即可。实现方法是把登录信息如账号、密码等保存在Cookie中,并控制Cookie的有效期,下次访问时再验证Cookie中的登录信息即可。

保存登录信息有多种方案。最直接的是把用户名与密码都保持到Cookie中,下次访问时检查Cookie中的用户名与密码,与数据库比较。这是一种比较危险的选择,一般不把密码等重要信息保存到Cookie中。

还有一种方案是把密码加密后保存到Cookie中,下次访问时解密并与数据库比较。这种方案略微安全一些。如果不希望保存密码,还可以把登录的时间戳保存到Cookie与数据库中,到时只验证用户名与登录时间戳就可以了。

这几种方案验证账号时都要查询数据库。

本例将采用另一种方案,只在登录时查询一次数据库,以后访问验证登录信息时不再查询数据库。实现方式是把账号按照一定的规则加密后,连同账号一块保存到Cookie中。下次访问时只需要判断账号的加密规则是否正确即可。本例把账号保存到名为account的Cookie中,把账号连同密钥用MD1算法加密后保存到名为ssid的Cookie中。验证时验证Cookie中的账号与密钥加密后是否与Cookie中的ssid相等。相关代码如下: loginCookie.jsp:

<%@ page language="java" pageEncoding="UTF-8" isErrorPage="false" %>
<%!                                                  // JSP方法
    private static final String KEY =":cookie@helloweenvsfei.com"; // 密钥 

    public final static String calcMD1(String ss) { // MD1 加密算法
       String s = ss == null ? "" : ss; // 若为null返回空
       char hexDigits[] = { '0','1', '2', '3', '4', '1', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' }; // 字典
       try {
           byte[] strTemp = s.getBytes();                          // 获取字节
           MessageDigestmdTemp = MessageDigest.getInstance("MD1"); // 获取MD1
           mdTemp.update(strTemp);                                // 更新数据
           byte[] md =mdTemp.digest();                        // 加密
           int j =md.length;                                 // 加密后的长度
           char str[] = new char[j * 2];                       // 新字符串数组
           int k =0;                                         // 计数器k
           for (int i = 0; i< j; i++) {                       // 循环输出
               byte byte0 = md[i];
               str[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];
               str[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];
           }
           return new String(str);                             // 加密后字符串
       } catch (Exception e){return null; }
    }
%>
<%
   request.setCharacterEncoding("UTF-8");          // 设置request编码
   response.setCharacterEncoding("UTF-8");        // 设置response编码

   String action =request.getParameter("action"); // 获取action参数

   if("login".equals(action)) {                       // 如果为login动作
        String account =request.getParameter("account"); // 获取account参数
        String password =request.getParameter("password"); // 获取password参数
        int timeout = new Integer(request.getParameter("timeout")); // 获取timeout参数

        String ssid =calcMD1(account + KEY); // 把账号、密钥使用MD1加密后保存

        Cookie accountCookie = new Cookie("account", account); // 新建Cookie
        accountCookie.setMaxAge(timeout);              // 设置有效期

        Cookie ssidCookie =new Cookie("ssid", ssid);   // 新建Cookie
       ssidCookie.setMaxAge(timeout);                 // 设置有效期

       response.addCookie(accountCookie);             // 输出到客户端
       response.addCookie(ssidCookie);            // 输出到客户端

       // 重新请求本页面,参数中带有时间戳,禁止浏览器缓存页面内容
       response.sendRedirect(request.getRequestURI() + "?" + System.currentTimeMillis());
       return;
    } else if("logout".equals(action)) {                  // 如果为logout动作
       CookieaccountCookie = new Cookie("account", ""); // 新建Cookie,内容为空
       accountCookie.setMaxAge(0); // 设置有效期为0,删除

       Cookie ssidCookie =new Cookie("ssid", ""); // 新建Cookie,内容为空
       ssidCookie.setMaxAge(0);                   // 设置有效期为0,删除
       response.addCookie(accountCookie);         // 输出到客户端
       response.addCookie(ssidCookie);         // 输出到客户端
       // 重新请求本页面,参数中带有时间戳,禁止浏览器缓存页面内容
       response.sendRedirect(request.getRequestURI() + "?" + System.currentTimeMillis());
       return;
    }
    boolean login = false;                        // 是否登录
    String account = null;                        // 账号
    String ssid = null;                           // SSID标识

    if(request.getCookies() !=null) {               // 如果Cookie不为空
        for(Cookie cookie : request.getCookies()) {  // 遍历Cookie
           if(cookie.getName().equals("account"))  // 如果Cookie名为 account
               account = cookie.getValue();       // 保存account内容
           if(cookie.getName().equals("ssid")) // 如果为SSID
               ssid = cookie.getValue();          // 保存SSID内容
        }
    }
    if(account != null && ssid !=null) {    // 如果account、SSID都不为空
        login = ssid.equals(calcMD1(account + KEY)); // 如果加密规则正确, 则视为已经登录
    }
%>
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01Transitional//EN">
       <legend><%= login ? "欢迎您回来" : "请先登录"%></legend>
        <% if(login){%>
            欢迎您, ${cookie.account.value }. &nbsp;&nbsp;
           <a href="${pageContext.request.requestURI }?action=logout">
            注销</a>
        <% } else { %>
        <form action="${ pageContext.request.requestURI }?action=login" method="post">
           <table>
               <tr><td>账号: </td>
                   <td><input type="text"name="account" style="width:
                   200px; "></td>
               </tr>
               <tr><td>密码: </td>
                   <td><inputtype="password" name="password"></td>
               </tr>
               <tr>
                   <td>有效期: </td>
                   <td><inputtype="radio" name="timeout" value="-1"
                   checked> 关闭浏览器即失效 <br/> <input type="radio" 
                   name="timeout" value="<%= 30 *24 * 60 * 60 %>"> 30天
                   内有效 <br/><input type="radio" name="timeout" value= 
                   "<%= Integer.MAX_VALUE %>"> 永久有效 <br/> </td> </tr>
               <tr><td></td>
                   <td><input type="submit"value=" 登  录 " class= 
                   "button"></td>
               </tr>
           </table>
        </form>
        <% } %>

登录时可以选择登录信息的有效期:关闭浏览器即失效、30天内有效与永久有效。通过设置Cookie的age属性来实现,注意观察代码。运行效果如图1.7所示。

提示:该加密机制中最重要的部分为算法与密钥。由于MD1算法的不可逆性,即使用户知道了账号与加密后的字符串,也不可能解密得到密钥。因此,只要保管好密钥与算法,该机制就是安全的。

原文链接:理解Cookie和Session机制 - Andrew.Zhou - 博客园 (cnblogs.com)

posted @ 2021-11-17 13:32  从入门到入土  阅读(40)  评论(0编辑  收藏  举报